a. Công tác khảo sát thiết kế: * Vị trí công trình:
Địa điểm xây dựng: 343,345 Đội Cấn - Ba Đình - Hà Nội - Phía Bắc giáp với khu dân cư
- Phía Đông giáp với ngõ Đội cấn - Phía Tây giáp với TT đào tạo nghề
- Phía Nam hướng mặt phố Đội cấn, đây là hướng chính dùng để bố trí tổ chức mặt bằng thi công.
- Là công trình thi công trong phố nên yêu cầu khi thi công phải đảm bảo vệ sinh môi trường và tiếng ồn để giảm thiểu ảnh hưởng tới khu vực xung quanh. Đặc biệt chú ý tới hệ thống kỹ thuật như cống thoát nước, đường điện, đường nước sạch….. của Thành Phố.
- Mặt bằng thi công tương đối chật hẹp gây nhiều khó khăn cho việc tổ chức thi công cũng như công tác vận chuyển vật tư, thiết bị. Do đặc điểm của công trình là có 3 tầng hầm nên nhà thầu sẽ có biện pháp hữu hiệu đảm bảo không ảnh hưởng bất lợi cho các công trình lân cận và những hạng mục xây dựng tại công trường cũng như các công trình xây dựng gần khu vực thi công.
* Điều kiện địa chất, thủy văn:
- Lớp 1: Đất lấp có chiều dày 1.9-2.2m.
- Lớp 2: Sét dẻo cứng màu xám nâu đến nâu hồng, chiều dày trung bình 4.4m, N từ 5 đến 10.
- Lớp 2a: Sét dẻo mềm mầu xám nâu, nâu hồng.
- Lớp 3: Sét dẻo chảy bùn sét pha màu xám, nâu xám, đen chiều dày trung bình 13m, N từ 3 đến 5 đôi chỗ 7 đến 8.
- Lớp 4: Sét pha dẻo cứng xám nâu đến xám ghi, bề dày nhỏ từ 1,2m đến 3,9m. N từ 10 đến 16.
- Lớp 5: Cát hạt trung màu xám nâu đến xám ghi chặt vừa, chiều dày trung bình 7m, N từ 11 đến 25.
- Lớp 6: Cát thô lẫn sạn sỏi xám vàng đến nâu vàng trạng thái chặt chiều dày trung bình 3,8m, N từ 33 đến 54.
- Lớp 7 và phụ lớp 7a: Diện tích phân bố rộng từ độ sau dưới 34 m. Cuội sỏi lẫn sạn cát thô màu xám nâu xám vàng trạng thái rất chặt N > 50.
- Nước dưới đất tàng trữ trong các lớp 1, 2, 2a, 3, 4, 5 với trữ lượng tương đối phong phú, gây ảnh hưởng nhiều đến thi công móng.
Căn cứ vào điều kiện địa chất thủy văn và vị trí xây dựng công trình nên giải pháp kỹ thuật được đưa ra để thi công ba tầng hầm theo phương pháp Semi Top - Down. Hệ chống tường chắn giữ đào đất là tường vây (diaphragm wall) dày 800mm với chiều sâu của tường vây là 27m so với mặt đất hiện hữu. Hố đào sâu nhất là 11.50m. Hệ văng chống chủ yếu là phần dầm sàn bê tông cốt thép tầng 1, tầng hầm 1, tầng hầm 2 hình vành khăn kết hợp với thép hình H350x350x10x15 được bố trí hợp lý để bảo đảm việc thi công tầng hầm an toàn.
b. Biện pháp thi công:
Giai đoạn 1: Thi công hệ thống tường vây, cọc khoan nhồi và các cọc thép hình.
•Thi công cọc khoan nhồi và đặt hệ thống thép hình.
Đối với cọc nhồi mà cần phải đặt thép chống tạm để phục vụ cho thi công sau này thì cần phải tính toán một cách cụ thể chi tiết kích thước, vị trí, chiều dài để đảm bảo điều kiện ổn định và chịu lực. Các cột chống tạm phải đặt thẳng bằng cẩu phục vụ đúng tim cọc để không ảnh hưởng đến việc đặt cốt thép các cấu kiện và khả năng làm việc của nó. Cột thép được đặt vào vữa bê tông từ từ để giảm sự lệch hướng. Quá trình hạ thép H diễn ra sau khi đổ ngay bê tông, dùng cần cẩu để cẩu thép H, hạ xuống từ từ để tránh sự phá vỡ liên kết của bê tông. Nhà thầu đã chế tạo các gông thép để hạ thép H một cách chính xác. Cao độ của casing được trắc đạc để khống chế chính xác cao độ đỉnh H.
•Thi công hệ thống tường chắn đất
Kỹ thuật thi công tường vây chắn đất là quá trình thi công tường bê tông cốt thép từ cao trình mặt đất tự nhiên bằng cách sử dụng gầu ngoạm đào trong dung dịch giữ thành hố đào (dung dịch Bentonite )Trong quá trình đào hai vách hố được giữ ổn định bằng dung dịch Bentonite .
Sau khi hoàn tất quá trình đào, lồng thép được hạ trong dung dịch giữ thành (Bentonite) và bê tông được đổ vào hố đào theo phương pháp đổ bê tông bằng ống Tremie.
Khi cao trình bê tông dâng lên, dung dịch giữ thành tràn ra được thu hồi để tái sử dụng. Nhìn chung quy trình thi công tường chắn đất gần tương tự như quy trình thi công cọc khoan nhồi.
Một điểm cần lưu ý khi thi công các tấm tường là giữa các tấm tường liền kề nhau có đặt gioăng cao su chống thấm đồng thời tạo ra các mối nối giữa các tấm tường
Hình 3.2 : Sơ đồ quy trình thi công tường chắn đất
Giai đoạn 2: Thi công tầng hầm 1
•Đào đất phục vụ thi công dầm sàn tầng hầm cốt -4.200m (phụ lục 1.A)
- Dùng 02 máy đào KOMATSU PC 200 một gầu dẫn động thuỷ lực (dung tích gầu 0,8m3) kết hợp với ô tô tự đổ HUYNDAI 12m3 (10 xe) để đào đất tới cốt -4.400m. Chiều sâu lớp đào là 3,5m (cốt đất tự nhiên là - 0,9m). Mỗi luống đào rộng 6m, máy đào đi theo phương ngang nhà theo trình tự từ trong ra ngoài và từ hai bên vào giữa, để lại phần đất quanh cột thép và sát tường đào bằng thủ công.
- Khối lượng đất cần đào giai đoạn 2: V ≈ 7300 m3
•Thi công bê tông dầm - sàn tầng hầm 1 (cốt -4.200m) (phụ lục 1.B)
- Thi công bê tông dầm sàn tầng hầm cốt -4.200m bao gồm các công tác: Lắp đặt tổ hợp hệ cột chống và dầm thép tạm đỡ, gia công lắp đặt cốp pha dầm
sàn cốt -4.200m, lắp đặt cốt thép bao gồm cốt thép dầm sàn, cốt thép chờ cột tầng hầm 1 và tầng hầm 2, đổ bê tông dầm sàn.
- Tiến hành đào bóc lớp đất có chiều dày 0,15m (đến cốt-4.550m) và đào các hố đất đủ để tổ hợp hệ cột chống tạm H400 và dầm thép tạm đỡ dầm sàn. Đối với các cột thép tạm có tim trục trùng với tim cột của công trình các cột là cố định sẽ dùng vĩnh viễn cho công trình, tại những nút cột này có các dầm giao nhau nên cốt thép dầm sẽ gặp thép hình trong cột.
- Do tận dụng nền đất làm ván khuôn dầm sàn nên nền đất phải được gia cố đảm bảo cường độ để không bị lún hoặc biến dạng không đều. Ngoài việc lu lèn nền đất cho phẳng chắc còn phải gia cố thêm các lớp xà gồ 8x12 a0,5-1m để làm tăng cứng bề mặt lớp cốp pha nền (trường hợp đất dẻo chảy thì phải tiến hành bóc bỏ từ 30cm – 50cm và thay thế bằng lớp cát mịn tưới nước đầm kỹ). Thành và đáy dầm được tổ hợp bằng cốp pha thép định hình sau đó tiến hành công tác trắc đạc theo ô lưới 5mx5m để tạo phẳng và đảm bảo cốt thiết kế cho bề mặt đất làm cốp pha.
- Xử lý mối nối cốt thép giữa dầm sàn và thép chờ sẵn trong tường vây, gia công lắp dựng cốt thép dầm sàn cột theo 2 phương lên và xuống. Tại vị trí thép chờ sẵn cho cột tầng hầm 2 đất được đào xuống đúng bằng chiều dài nối buộc quy định của cốt thép cột và được lấp bù bằng cát mịn. Tại vị trí các đỉnh cột bố trí các đoạn ống nhựa D60, D90 chờ sẵn để thi công theo phương pháp top-down.
- Bê tông dầm sàn được đổ theo từng phân khu, từ trong ra ngoài. Bê tông là loại có phụ gia đông kết nhanh nên hàm lượng phụ gia được trộn đúng thiết kế, thường xuyên kiểm tra độ sụt trước khi đổ, kiểm tra cường độ mẫu thử trước khi đặt mua bê tông thương phẩm, tiến hành đúc mẫu tại hiện trường theo quy định.
- Thường xuyên kiểm tra công tác bảo quản và vệ sinh, quy cách chất lượng cốt thép, các mối nối với thép hình. Bảo dưỡng bê tông theo đúng quy trình. Giai đoạn 3: Thi công dàm sàn cốt -0.900m và cốt +0.00m (phụ lục 1.C)
- Sau khi dầm sàn tầng hầm 1 đã đạt 70% cường độ thiết kế thì tiến hành công tác lắp dựng cốt thép, cốp pha cột và đổ bê tông cột đến cốt đáy dầm tầng hầm 1.
- Lắp đựng ván khuôn, cốt thép, đổ bê tông dầm sàn cốt -0.900m và cốt +0.00m
- Trong khoảng ô trống ở giữa sàn không đổ bê tông mà sử dụng ô trống đó cho việc chung chuyển đất đào bằng máy thông qua sàn tạm.
Giai đoạn 4: Thi công tầng hầm thứ 2 cốt -7.500m.
•Đào đất phục vụ thi công. (phụ lục 1.D)
- Khi bê tông dầm sàn tầng hầm 1 đã đạt 100% cường độ thiết kế thì công tác đào đất dưới cốt tầng hầm 1 mới được tiến hành.
- Dùng 02 máy đào komatsu PC110 (dung tích gầu 0,45m3) kết hợp với đào thủ công tại những vị trí gần tường vây, cột thép biện pháp. Công tác đào được tiến hành thành 3 giai đoạn:
+ Tiến hành đào đất khu vực ô trống tới cốt đáy sàn tầng hầm 2 cốt – 7.700m.
+ Đào mới tới cốt đáy sàn tầng hầm 2 theo các phân đoạn thi công, đất đào được đưa lên bãi tập kết tại cốt -0,900m bằng máy đào cần dài đứng trên sàn tạm.
+ Đất đào mang lên khỏi mặt đất được đổ trực tiếp vào xe tải và chở đi ngay ra khỏi phạm vi công trình.
- Do quá trình thi công có thể diễn ra trong mùa mưa hơn nữa khu vực thi công có cốt hiện trạng thấp nhất trong phố Đội Cấn nên việc xây dựng biện pháp tiêu nước hố móng trong quá trình thi công đào đất là đặc biệt cần thiết, phải tính toán xác định chính xác lưu lượng nước tập trung trong hố móng tại thời điểm lớn nhất để bố trí trạm bơm nước, chọn công suất bơm và phương án thoát nước phù hợp.
- Khi thi công trong giai đoạn này thường gặp các mạch nước ngầm có áp nên ngoài việc bố trí các trạm bơm thoát nước còn chuẩn bị các phương án vật liệu cần thiết để kịp thời dập tắt mạch nước.
- Để nhanh chóng tiêu thoát nước mặt bằng thi công, ở đây ta bố trí hai trạm bơm sử dụng loại động cơ chạy bằng xăng có công suất 60m3/h có chiều cao hút 6m và chiều cao đẩy tối đa 12m, máy bơm được đặt ngay trên cốt sàn tầng hầm 1. Đầu ống hút thả xuống hố thu nước, đầu xả được thoát ra ngoài thông qua ống mềm D60 nối trực tiếp vào ống nhựa cứng D110 chôn sẵn đấu vào hệ thống thoát của thành phố. Hệ thống thu nước trên bề mặt đất đang đào được thiết kế là các hố thu nước được đào sâu hơn cốt mặt đất đã đào trước là 1m, các hố này có chu vi 1,5x1,5m được gia cố bằng ván và cột chống gỗ, đáy hố đổ lớp xi măng cát dày 100mm.
- Số lượng máy bơm cần thiết được xác định bằng phương pháp bơm thử với 3 trường hợp:
+ Mực nước trong hố móng hạ xuống rất nhanh chứng tỏ khả năng thiết bị bơm quá lớn, phải hạn chế lượng nước bơm ra bằng cách đóng bớt máy bơm lại sao cho tốc độ hạ mực nước phù hợp với độ ổn định của mái đất.
+ Mực nước trong hố móng không hạ xuống chứng tỏ lượng nước thấm hơn lượng bơm ra. Cần tăng công suất trạm bơm.
+ Mực nước rút xuống đến độ sâu nào đó rồi không hạ thấp xuống được nữa vì độ chênh mực nước tăng.
- Do địa chất của công trình có đất nền tương đối yếu nên đề phòng nước thấm ngược gây hiện tượng bục vỡ nền trong quá trình đào do ảnh hưởng của nước ngầm, nhà thầu bố trí thêm 04 giếng khoan sử dụng máy bơm ly tâm hoặc máy bơm hút chân không vừa để lấy nước phục vụ cho sinh hoạt, rửa xe cộ thiết bị vừa có tác dụng làm giảm mực nước ngầm khi cần thiết.
- Để đẩy nhanh tiến độ thi công trong công tác đào và vận chuyển đất ra ngoài công trình, trong giai đoạn thi công này nhà thầu sử dụng bãi chứa đất tập kết
mặt trước công trình để chứa đất vào ban ngày và tăng cường một máy xúc bánh lốp để vận chuyển bãi đất vào ban đêm khi cần thiết.
•Thi công cốt thép, cốp pha và đổ bê tông dầm sàn tầng hầm 2 cos -7.500m. (phụ lục 1.E)
- Sau khi đã đào đất toàn bộ mặt bằng hố móng tới cos -7.700m , tiến hành công tác trắc đạc xác định lưới trục dầm sàn, sử dụng máy đào KOMASU PC110 kết hợp sửa thủ công để đào đất theo tuyến đế lắp dựng hệ thống dầm H400 đỡ tạm và tới cos -7.850m để lắp dựng cốp pha dầm sàn (hệ cốp pha đất). Toàn bộ phần nền đất còn lại được sử dụng làm cốp pha sàn và được gia cố tương tự ở tầng hầm 1.
+ Lắp dựng cốt thép dầm, sàn, lắp dựng cốt thép chờ cột theo hai phương lên và xuống, tiến hành đổ bê tông dầm sàn cốt -7.500m tương tự như khi thi công dầm sàn cốt -4.200m.
+ Chỉnh sửa cốt thép chờ cột và tiến hành lắp dựng cốt thép cột tầng hầm 2 theo thiết kế, lắp dựng ván khuôn cột bằng cốp pha thép định hình có thiết kế cửa đổ, ván khuôn yêu cầu phải chắc chắn kín khít (tối thiểu có hai lần cửa đổ bê tông)
+ Dùng máng tôn đưa bê tông vào khối đổ qua các cửa đổ, đầm được đưa vào trong để đầm theo phương pháp thẳng đứng, khi đầm chú ý đầm kỹ các góc trong, sâu tránh tình trạng rỗ cột, trước khi đổ bê tông cột thường sử dụng một lớp vữa xi măng tỷ lệ 1-2 dày 2-3cm lót đáy cột. Bịt cửa đổ chặt để tiếp tục đổ bê tông cột tới cách cốt đáy dầm từ 5-10cm. Phần còn lại của cột sẽ được đổ bù bằng SIKA cường độ cao hơn cường độ của bê tông theo thiết kế và khả năng phát triển cường độ 100% trong 7 ngày đến 10 ngày thông qua hệ thống ống nhựa D60 chờ sẵn trong dầm sàn cột (loại SIKA sử dụng phải được sự chỉ định của TVTK). Do tính chất linh động lan tỏa, khả năng tự san bằng mặt phẳng cao của SIKA đòi hỏi cốp pha phải tuyệt đối kín khít.
+ Tại vị trí ô trống trục Y3 - Y4 cốt - 4.200m nhà thầu cũng thiết kế hệ thống giàn thép không gian chống chuyển vị cục bộ của tường vây.
+ Ở tại cos -4.200m nhà thầu phải có biện pháp quan trắc chuyển vị của tường vây trong quá trình thi công và phải được TVGS công trình phê duyệt. Quan trắc liên tục sự chuyển vị của tường vây và so sánh kết quả theo dõi thực tế với giá trị tính toán cho phép.
Giai đoạn 5: Thi công tầng hầm 3 cốt -10.800m.
•Đào đất phục vụ thi công (phụ lục 1.F)
- Khi cường độ bê tông dầm sàn cốt -7.500m đạt 100% thiết kế, dùng 02 máy đào KOMASU PC60 dung tích gầu từ 0,2 đến 0,3m3 ) để đào đất khu vực ô trống tới cốt - 11.400m, từ vị trí này tiếp tục dùng máy đào kết hợp đào moi bằng thủ công (tại các vị trí gần cột thép biện pháp và tường vây) toàn bộ mặt bằng móng tới cốt -11.400m. Đất đào được tập kết ra giữa và được đưa lên bãi tập kết tại cốt -0,900m bằng máy đào cần dài đứng trên sàn tạm.
- Tất cả các cột thép H400 được bao bọc bằng các khung và bạt dứa cách thép I30≥ 500, đảm bảo rằng tất cả các thép H400 không bị va chạm trong quá trình thi công.
- Để thoát nước bề mặt trong quá trình thi công tại cốt -10.800m nhà thầu vẫn sử dụng biện pháp tương tự như đã nêu ở phần trên.
•Thi công đài thang máy
- Việc thi công đài thang máy có ảnh hưởng lớn đến tiến độ thi công, toàn bộ phần đào đất móng đài thang máy chủ yếu là bằng máy đào nhỏ kết hợp với